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Paramétrages

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1. WO2003005499 - MICROLASER MONOLITHIQUEMENT INTEGRE A RESONATEUR CIRCULAIRE PRESENTANT UNIQUEMENT UN PLAN MIROIR

Numéro de publication WO/2003/005499
Date de publication 16.01.2003
N° de la demande internationale PCT/DE2002/002493
Date du dépôt international 03.07.2002
CIB
H01S 3/06 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
SDISPOSITIFS UTILISANT LE PROCÉDÉ D'AMPLIFICATION DE LA LUMIÈRE PAR ÉMISSION STIMULÉE DE RAYONNEMENT POUR AMPLIFIER OU GÉNÉRER DE LA LUMIÈRE; DISPOSITIFS UTILISANT L’ÉMISSION STIMULÉE DE RAYONNEMENT ÉLECTROMAGNÉTIQUE DANS DES GAMMES D’ONDES AUTRES QU'OPTIQUES
3Lasers, c. à d. dispositifs utilisant l'émission stimulée de rayonnement électromagnétique dans la gamme de l’infrarouge, le visible ou l’ultraviolet
05Structure ou forme de résonateurs; Accommodation de milieu actif à l'intérieur de ces résonateurs; Forme du milieu actif
06Structure ou forme du milieu actif
H01S 3/083 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
SDISPOSITIFS UTILISANT LE PROCÉDÉ D'AMPLIFICATION DE LA LUMIÈRE PAR ÉMISSION STIMULÉE DE RAYONNEMENT POUR AMPLIFIER OU GÉNÉRER DE LA LUMIÈRE; DISPOSITIFS UTILISANT L’ÉMISSION STIMULÉE DE RAYONNEMENT ÉLECTROMAGNÉTIQUE DANS DES GAMMES D’ONDES AUTRES QU'OPTIQUES
3Lasers, c. à d. dispositifs utilisant l'émission stimulée de rayonnement électromagnétique dans la gamme de l’infrarouge, le visible ou l’ultraviolet
05Structure ou forme de résonateurs; Accommodation de milieu actif à l'intérieur de ces résonateurs; Forme du milieu actif
08Structure ou forme des résonateurs optiques ou de leurs composants
081comprenant plus de deux réflecteurs
083Lasers en anneau
H01S 5/10 2006.01
HÉLECTRICITÉ
01ÉLÉMENTS ÉLECTRIQUES FONDAMENTAUX
SDISPOSITIFS UTILISANT LE PROCÉDÉ D'AMPLIFICATION DE LA LUMIÈRE PAR ÉMISSION STIMULÉE DE RAYONNEMENT POUR AMPLIFIER OU GÉNÉRER DE LA LUMIÈRE; DISPOSITIFS UTILISANT L’ÉMISSION STIMULÉE DE RAYONNEMENT ÉLECTROMAGNÉTIQUE DANS DES GAMMES D’ONDES AUTRES QU'OPTIQUES
5Lasers à semi-conducteurs
10Structure ou forme du résonateur optique
CPC
H01S 5/026
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
5Semiconductor lasers
02Structural details or components not essential to laser action
026Monolithically integrated components, e.g. waveguides, monitoring photo-detectors, drivers
H01S 5/1032
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
5Semiconductor lasers
10Construction or shape of the optical resonator ; , e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
1028Coupling to elements in the cavity, e.g. coupling to waveguides adjacent the active region, e.g. forward coupled [DFC] structures
1032Coupling to elements comprising an optical axis that is not aligned with the optical axis of the active region
H01S 5/1075
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
5Semiconductor lasers
10Construction or shape of the optical resonator ; , e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
1071Ring-lasers
1075Disk lasers with special modes, e.g. whispering gallery lasers
Déposants
  • FRAUNHOFER-GESELLSCHAFT ZUR FÖRDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V. [DE/DE]; Leonrodstrasse 54 80636 München, DE (AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BE, BF, BG, BJ, BR, BY, CA, CF, CG, CH, CI, CM, CN, CR, CU, CY, CZ, DE, DK, DM, EE, ES, FI, FR, GA, GB, GD, GE, GH, GM, GN, GQ, GR, GW, HR, HU, ID, IE, IL, IN, IS, IT, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MC, MD, MG, MK, ML, MN, MR, MW, MX, MZ, NE, NL, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, SN, SZ, TD, TG, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, UZ, VN, YU, ZA, ZM, ZW)
  • MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT ZUR FÖRDERUNG DER WISSENSCHAFTEN E.V. [DE/DE]; Hofgartenstrasse 8 80539 München, DE (AE, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BE, BF, BG, BJ, BR, BY, CA, CF, CG, CH, CI, CM, CN, CR, CU, CY, CZ, DE, DK, DM, EE, ES, FI, FR, GA, GB, GD, GE, GH, GM, GN, GQ, GR, GW, HR, HU, ID, IE, IL, IN, IS, IT, JP, KE, KG, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, MA, MC, MD, MG, MK, ML, MN, MR, MW, MX, MZ, NE, NL, NO, NZ, PL, PT, RO, RU, SD, SE, SG, SI, SK, SL, SN, SZ, TD, TG, TJ, TM, TR, TT, TZ, UA, UG, UZ, VN, YU, ZA, ZM, ZW)
  • HAMACHER, Michael [DE/DE]; DE (UsOnly)
  • HEIDRICH, Helmut [DE/DE]; DE (UsOnly)
  • RABUS, Dominik [DE/DE]; DE (UsOnly)
  • HENTSCHEL, Martina [DE/DE]; DE (UsOnly)
  • RICHTER, Klaus [DE/DE]; DE (UsOnly)
Inventeurs
  • HAMACHER, Michael; DE
  • HEIDRICH, Helmut; DE
  • RABUS, Dominik; DE
  • HENTSCHEL, Martina; DE
  • RICHTER, Klaus; DE
Données relatives à la priorité
101 32 479.003.07.2001DE
Langue de publication allemand (DE)
Langue de dépôt allemand (DE)
États désignés
Titre
(DE) MONOLITHISCH INTEGRIERTER MIKROLASER MIT EINEM NUR EINE SPIEGELEBENE AUFWEISENDEN ZIRKULARRESONATOR
(EN) MONOLITHIC INTEGRATED MICROLASER WITH A CIRCULAR RESONATOR COMPRISING JUST ONE MIRROR PLANE
(FR) MICROLASER MONOLITHIQUEMENT INTEGRE A RESONATEUR CIRCULAIRE PRESENTANT UNIQUEMENT UN PLAN MIROIR
Abrégé
(DE)
Mikrolaser mit einer geschlossenen Ausbildung des Resonators in unterschiedlichen geometrischen Formen werden zunehmend eingesetzt. Bislang erfolgt die Lichtauskopplung über einen Submikrometerspalt mit ungerichtet bei der inneren Totalreflexion 'überschwappendem' Licht. Dabei ist jedoch der erzielbare Auskopplungsgrad gering, ausserdem ist die Herstellung von Spalten im Submikrometerbereich schwierig. Der erfindungsgemässe Mikrolaser (ML) weist deshalb solcherart geformte Zirkularresonatoren (CR) auf, bei denen unter Auswertung der Poincaré-Schnitt-Berechnung charakteristische Reflexionspunkte (CPR1, CPR2, CPM) durch möglichst grosse Stabilitätsinseln mit dichter Punktbesetzung ausgezeichnet sind. Die hier auftreffenden Resonatormoden (RM) werden gerichtet in zumindest einen monolithisch integrierten Auskoppelwellenleiter (WG) überführt, der mit seiner Stirnfläche (AF) durch Stosskopplung (IR) ummittelbar an den Zirkularresonator (CR) in einem besonders ausgezeichneten Reflexionspunkt (CPM) optisch angekoppelt ist. Dabei ist der Auskopplungsgrad durch die Grösse der an der Stosskopplung (IR) entstehenden optischen Feldüberlappung konstruktiv einstellbar. Der erfindungsgemässe Mikrolaser (ML) weist daher zumindest ein einstell- und schaltbares Lichtventil (LV) auf, durch das er mit einstellbarer Güte für vielfältige Anwendungen als monochromatische Lichtquelle in Dauer- und Intervallbetrieb besonders geeignet ist.
(EN)
Microlasers with a closed embodiment of the resonator in various geometrical forms are increasingly used. Up to now light decoupling has been achieved by means of a sub-micrometre gap with undirected light overflowing from the total internal reflection. The degree of decoupling which may be achieved as above is however poor and furthermore the production of gaps in the sub-micrometre range is difficult. The inventive microlaser (ML) thus comprises circular resonators (CR) formed such that characteristic reflection points (CPR1, CPR2, CPM) have stability islands which are as large as possible with high point density, as analysed by the Poincaré section calculation. The resonator modes (RM) occurring are guided in a directed manner into at least one monolithic integrated decoupling waveguide (WG), optically coupled directly to the circular resonator (CR) at a particularly favourable reflection point (CPM), with the front face (AF) thereof, by means of a butt coupling (IR).The degree of decoupling may thus be constructively adjusted by means of the parameters of the optical field overlap at the butt joint (IR). Said microlaser (ML) thus comprises at least one adjustable and switchable light valve (LV), by means of which the above is particularly suitable for various applications as monochromatic light source in continuous and pulsed operation.
(FR)
Les microlasers à configuration fermée du résonateur, suivant différentes formes géométriques, sont de plus en plus utilisés. Jusqu'à présent, le découplage de lumière s'effectue au moyen d'une fente submicrométrique avec une lumière « super-oscillante », omnidirectionnelle pour une réflexion totale intérieure. Toutefois, le degré de découplage obtenu est faible et, par ailleurs, il est difficile de produire des fentes du domaine submicrométrique. Le microlaser selon l'invention (ML) comporte ainsi des résonateurs circulaires configurés (CR) pour lesquels les points de réflexion caractéristiques obtenus par évaluation suivant le calcul par tranche Poincaré (CPR1, CPR2, CPM) sont remarquables en ce qu'ils présentent des îlots de stabilité de taille maximale, avec une dense occupation ponctuelle. Les types de résonateurs ici concernés (RM) sont transformés en au moins un guide d'onde de découplage (WG) monolithiquement intégré qui est accouplé optiquement, par sa face frontale (AF), par couplage par choc (IR), directement sur le résonateur circulaire (CR) en un point de réflexion (CPM) particulièrement avantageux. Le degré de découplage peut ainsi être réglé, au point de vue constructif, par la grandeur du recouvrement de champ optique formé au couplage par choc (IR). Le microlaser (ML) selon l'invention présente ainsi, au moins un modulateur de lumière (LV) réglable et commutable qui le rend particulièrement apte, avec une qualité de réglage satisfaisante, à des applications variées, en tant que source lumineuse monochromatique, en fonctionnement en régime permanent ou en régime intermittent.
Également publié en tant que
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